Scienziati e ingegneri usano spesso anelli di prova come metodo per misurare la forza. I dispositivi sono realizzati utilizzando un anello di metallo dalla consistenza primaverile. All’interno dell’anello c’è una vite attaccata a un quadrante con le misure su di esso e una piastrina che vibra dopo essere stata colpita da qualcosa. Il congegno al centro funziona per mostrare il diametro dell’anello dopo che è stato compresso o allungato, il che produce una misurazione della forza affidabile che può essere utilizzata per altri scopi.
Per utilizzare un anello di prova, una persona eserciterà una forza sull’anello in qualche modo, generalmente spingendolo da entrambe le estremità o separandolo, quindi colpirà la piastra per avviare le vibrazioni. A questo punto si gira generalmente la vite fino a che non tocca la piastra e ne impedisce la vibrazione. Quando la vibrazione si interrompe, il numero sul quadrante mostrerà esattamente quanta forza è stata utilizzata sull’anello. Il metallo utilizzato per realizzare gli anelli è spesso piuttosto spesso, quindi qualsiasi flessione sarà spesso molto leggera, il che facilita la necessità di strumenti di misurazione precisi.
Gli anelli di prova vengono spesso utilizzati per calibrare la quantità di forza utilizzata all’interno di vari dispositivi di prova della forza. Una volta impostata la calibrazione, nei dispositivi vengono inseriti altri materiali ed è possibile vedere se possono sopportare la stessa forza che veniva applicata all’anello di prova. In questo modo, gli scienziati possono determinare i punti di forza esatti di vari materiali.
L’anello di prova è stato inventato principalmente perché gli scienziati avevano bisogno di un modo preciso per testare la durata di vari materiali. Due scienziati di nome Herbert Lucius Whittmore e Serge Nicolas Petrenko hanno lavorato insieme per inventare i dispositivi dopo la prima guerra mondiale e li hanno usati per studiare nuovi materiali che venivano inventati in quel momento. Gli ingegneri erano spesso entusiasti di provare nuovi materiali dell’era spaziale nei loro progetti, ma erano anche scettici.
Quando gli scienziati creano nuovi materiali per la costruzione o l’uso nei prodotti, a volte c’è una preoccupazione per le tolleranze dei materiali. Gli ingegneri che progettano macchine o gli architetti che progettano edifici potrebbero aver bisogno di sapere esattamente quanto peso può sopportare un materiale prima di utilizzarlo in una particolare parte del progetto. Se questi dati non sono sufficientemente precisi, esiste la possibilità di un incidente costoso o pericoloso. L’anello di prova consente una definizione molto precisa e affidabile della tolleranza alla forza per quasi tutti i materiali, il che può aiutare a evitare questo tipo di incidenti.